اختصاصی بسپار/ آسفالت اپوکسی پیشرفته با فناوری جدید خود ترمیم‌شونده
گروه ترجمه و تولید محتوا در بسپار/ایران پلیمر نتایج پژوهشی با عنوان “معرفی واکنش Diels-Alder با نانولوله‌های کربنی برای بهبود عملکرد خود ترمیم‌شوندگی آسفالت اصلاح شده با رزین اپوکسی” در نوامبر 2024 در مجله SPE’s Polymer Composites به چاپ رسید.
آسفالت اصلاح شده با رزین اپوکسی، جامد و کشسان است، اما ماهیت صلب و گرماسخت آن، قابلیت ترمیم را محدود می‌کند. در این مقاله، پژوهشگران نوعی رویکرد خود ترمیم‌شونده را با استفاده از نانولوله‌های کربنی اصلاح‌شده با فورفوریل الکل (CNTs-FA) معرفی کرده‌اند. هدف این رویکرد نوآورانه بهبود دوام مواد برای کاربردهای زیرساختی است.
CNTs-FA و واکنش Diels-Alder: فعال کردن ترمیم‌شوندگی گرمایی
واکنش Diels-Alder یک فرایند برگشت پذیر گرمایی را در ماتریس آسفالت ممکن می‌کند و به آن اجازه می‌دهد تا خود به خود ترمیم شود. پژوهشگران CNTs-FA را از طریق یک واکنش استری شدن با ترکیب نانولوله‌های کربنی (CNTs-COOH) و فورفوریل الکل سنتز کردند. در نتیجه، پیوندهای شیمیایی می‌توانند با تغییرات دما شکسته شده و دوباره شکل بگیرند و پس از ترمیم استحکام مواد را بازیابی کنند.
با گرم شدن، آسفالت اپوکسی نرم می‌شود و پیوندها را می‌شکند و امکان ترمیم بخش‌های آسیب‌دیده را فراهم می‌کند. پس از سرد شدن، این پیوندها دوباره برقرار می‌شوند و خواص مواد را تقویت می‌کنند. خود ترمیم شوندگی محدودیت‌های اصلی رزین‌های اپوکسی سنتی را برطرف می‌کند. پژوهشگران دریافتند که 0.05 درصد وزنی CNTs-FA تعادل بهینه استحکام و انعطاف پذیری را ارائه می‌دهد. این ماده با این غلظت به استحکام مکانیکی زیاد دست یافت و در عین حال خواص خود ترمیم‌شوندگی موثر را حفظ کرد. در نتیجه، آسفالت اپوکسی اصلاح‌شده با CNTs-FA استحکام مکانیکی قابل توجهی را حتی پس از چرخه‌های گرمایی متعدد حفظ کرد.
زیرساخت‌های پایدار در آینده
نوآوری آسفالت اصلاح شده CNTs-FA کاربردهای امیدوارکننده ای برای زیرساخت‌های پایدار، به ویژه در محیط‌های چالش برانگیز دارد. در آینده، سازه‌هایی مانند جاده‌ها و پل‌ها می‌توانند از دوام بیشتر و مواد سازگار با محیط زیست بهره مند شوند. به طور کلی، این مطالعه پتانسیل تحول‌آفرین نانوفناوری در مهندسی عمران را برجسته می‌کند که منجر به تولید مواد پایدارتر و انعطاف‌پذیرتر می‌شود.
